Ontdek de runtime deelmogelijkheden van JavaScript Module Federation, de voordelen voor het bouwen van schaalbare, onderhoudbare en collaboratieve wereldwijde applicaties, en praktische implementatiestrategieën.
JavaScript Module Federation: Ontgrendel de Kracht van Runtime Delen voor Wereldwijde Applicaties
In het snel evoluerende digitale landschap van vandaag is het bouwen van schaalbare, onderhoudbare en collaboratieve webapplicaties van het grootste belang. Naarmate ontwikkelteams groeien en applicaties complexer worden, wordt de noodzaak voor efficiënt delen van code en ontkoppeling steeds kritischer. JavaScript Module Federation, een baanbrekende functie geïntroduceerd met Webpack 5, biedt een krachtige oplossing door het delen van code tijdens runtime mogelijk te maken tussen onafhankelijk geïmplementeerde applicaties. Deze blogpost duikt in de kernconcepten van Module Federation, met de focus op de mogelijkheden voor runtime delen, en onderzoekt hoe het de manier kan revolutioneren waarop wereldwijde teams hun webapplicaties bouwen en beheren.
Het Evoluerende Landschap van Webontwikkeling en de Noodzaak van Delen
Historisch gezien omvatte webontwikkeling vaak monolithische applicaties waarbij alle code in één codebase zat. Hoewel deze aanpak geschikt kan zijn voor kleinere projecten, wordt het snel onhandelbaar naarmate applicaties schalen. Afhankelijkheden raken verstrikt, bouwtijden nemen toe, en het implementeren van updates kan een complexe en risicovolle onderneming zijn. De opkomst van microservices in backend-ontwikkeling effende de weg voor vergelijkbare architectuurpatronen aan de frontend, wat leidde tot de opkomst van microfrontends.
Microfrontends hebben als doel grote, complexe frontend-applicaties op te splitsen in kleinere, onafhankelijke en implementeerbare eenheden. Dit stelt verschillende teams in staat om autonoom aan verschillende delen van de applicatie te werken, wat leidt tot snellere ontwikkelcycli en verbeterde teamautonomie. Een aanzienlijke uitdaging in microfrontend-architecturen is echter altijd het efficiënt delen van code geweest. Het dupliceren van gemeenschappelijke bibliotheken, UI-componenten of utility-functies over meerdere microfrontends leidt tot:
- Verhoogde Bundelgroottes: Elke applicatie heeft zijn eigen kopie van gedeelde afhankelijkheden, wat de totale downloadgrootte voor gebruikers opblaast.
- Inconsistente Afhankelijkheden: Verschillende microfrontends kunnen verschillende versies van dezelfde bibliotheek gebruiken, wat leidt tot compatibiliteitsproblemen en onvoorspelbaar gedrag.
- Onderhoudsoverhead: Het bijwerken van gedeelde code vereist wijzigingen in meerdere applicaties, wat het risico op fouten verhoogt en de implementatie vertraagt.
- Verspilde Middelen: Het meerdere keren downloaden van dezelfde code is inefficiënt voor zowel de client als de server.
Module Federation pakt deze uitdagingen direct aan door een mechanisme te introduceren voor het echt delen van code tijdens runtime.
Wat is JavaScript Module Federation?
JavaScript Module Federation, voornamelijk geïmplementeerd via Webpack 5, is een build-tool-functie die JavaScript-applicaties in staat stelt om dynamisch code van andere applicaties te laden tijdens runtime. Het maakt de creatie mogelijk van meerdere onafhankelijke applicaties die code en afhankelijkheden kunnen delen zonder een monorepo of een complex build-time integratieproces te vereisen.
Het kernidee is om "remotes" (applicaties die modules blootstellen) en "hosts" (applicaties die modules van remotes consumeren) te definiëren. Deze remotes en hosts kunnen onafhankelijk worden geïmplementeerd, wat aanzienlijke flexibiliteit biedt bij het beheren van complexe applicaties en het mogelijk maken van diverse architectuurpatronen.
Runtime Delen Begrijpen: De Kern van Module Federation
Runtime delen is de hoeksteen van de kracht van Module Federation. In tegenstelling tot traditionele code-splitting of technieken voor het beheer van gedeelde afhankelijkheden die vaak tijdens de build plaatsvinden, stelt Module Federation applicaties in staat om modules van andere applicaties direct in de browser van de gebruiker te ontdekken en te laden. Dit betekent dat een gemeenschappelijke bibliotheek, een gedeelde UI-componentenbibliotheek, of zelfs een feature-module eenmalig door één applicatie kan worden geladen en vervolgens beschikbaar wordt gesteld aan andere applicaties die het nodig hebben.
Laten we uiteenzetten hoe dit werkt:
Kernbegrippen:
- Exposes: Een applicatie kan bepaalde modules 'exposen' (bijv. een React-component, een utility-functie) die andere applicaties kunnen consumeren. Deze geëxposeerde modules worden gebundeld in een container die op afstand kan worden geladen.
- Remotes: Een applicatie die modules exposeert, wordt beschouwd als een 'remote'. Het exposeert zijn modules via een gedeelde configuratie.
- Consumes: Een applicatie die modules van een remote moet gebruiken, is een 'consumer' of 'host'. Het configureert zichzelf om te weten waar de remote applicaties te vinden zijn en welke modules te laden.
- Shared Modules: Module Federation maakt het mogelijk om gedeelde modules te definiëren. Wanneer meerdere applicaties dezelfde gedeelde module consumeren, wordt slechts één instantie van die module geladen en gedeeld tussen hen. Dit is een cruciaal aspect van het optimaliseren van bundelgroottes en het voorkomen van afhankelijkheidsconflicten.
Het Mechanisme:
Wanneer een host-applicatie een module van een remote nodig heeft, vraagt het deze op bij de container van de remote. De remote container laadt dan dynamisch de gevraagde module. Als de module al is geladen door een andere consumerende applicatie, wordt deze gedeeld. Dit dynamische laden en delen gebeurt naadloos tijdens runtime, wat een zeer efficiënte manier biedt om afhankelijkheden te beheren.
Voordelen van Module Federation voor Wereldwijde Ontwikkeling
De voordelen van het adopteren van Module Federation voor het bouwen van wereldwijde applicaties zijn aanzienlijk en verreikend:
1. Verbeterde Schaalbaarheid en Onderhoudbaarheid:
Door een grote applicatie op te splitsen in kleinere, onafhankelijke microfrontends, bevordert Module Federation inherent schaalbaarheid. Teams kunnen aan individuele microfrontends werken zonder anderen te beïnvloeden, wat parallelle ontwikkeling en onafhankelijke implementaties mogelijk maakt. Dit vermindert de cognitieve belasting die gepaard gaat met het beheren van een enorme codebase en maakt de applicatie op de lange termijn beter onderhoudbaar.
2. Geoptimaliseerde Bundelgroottes en Prestaties:
Het belangrijkste voordeel van runtime delen is de vermindering van de totale downloadgrootte. In plaats van dat elke applicatie gemeenschappelijke bibliotheken (zoals React, Lodash, of een aangepaste UI-componentenbibliotheek) dupliceert, worden deze afhankelijkheden eenmaal geladen en gedeeld. Dit leidt tot:
- Snellere Initiële Laadtijden: Gebruikers downloaden minder code, wat resulteert in een snellere initiële weergave van de applicatie.
- Verbeterde Navigatie Tussen Pagina's: Bij het navigeren tussen microfrontends die afhankelijkheden delen, worden de reeds geladen modules hergebruikt, wat leidt tot een vlottere gebruikerservaring.
- Verminderde Serverbelasting: Er wordt minder data overgedragen van de server, wat potentieel de hostingkosten verlaagt.
Neem een wereldwijd e-commerceplatform met verschillende secties voor productlijsten, gebruikersaccounts en de kassa. Als elke sectie een aparte microfrontend is, maar ze allemaal afhankelijk zijn van een gemeenschappelijke UI-componentenbibliotheek voor knoppen, formulieren en navigatie, zorgt Module Federation ervoor dat deze bibliotheek slechts één keer wordt geladen, ongeacht welke sectie de gebruiker als eerste bezoekt.
3. Verhoogde Teamautonomie en Samenwerking:
Module Federation stelt verschillende teams, mogelijk gevestigd in verschillende wereldwijde regio's, in staat om onafhankelijk te werken aan hun respectievelijke microfrontends. Ze kunnen hun eigen technologiestacks kiezen (binnen redelijke grenzen, om een zekere mate van consistentie te behouden) en implementatieschema's. Deze autonomie bevordert snellere innovatie en vermindert de communicatieoverhead. Echter, de mogelijkheid om gemeenschappelijke code te delen moedigt ook samenwerking aan, aangezien teams kunnen bijdragen aan en profiteren van gedeelde bibliotheken en componenten.
Stel je een wereldwijde financiële instelling voor met aparte teams in Europa, Azië en Noord-Amerika die verantwoordelijk zijn voor verschillende productaanbiedingen. Module Federation stelt elk team in staat om hun specifieke functies te ontwikkelen terwijl ze gebruikmaken van een gemeenschappelijke authenticatiedienst of een gedeelde grafiekenbibliotheek die door een centraal team is ontwikkeld. Dit bevordert herbruikbaarheid en zorgt voor consistentie over verschillende productlijnen.
4. Technologie-Agnosticisme (met kanttekeningen):
Hoewel Module Federation is gebouwd op Webpack, staat het een zekere mate van technologie-agnosticisme toe tussen verschillende microfrontends. Eén microfrontend kan gebouwd zijn met React, een andere met Vue.js, en weer een andere met Angular, zolang ze het eens zijn over hoe modules te exposen en te consumeren. Echter, voor het echt delen van complexe frameworks zoals React of Vue tijdens runtime, moet speciale aandacht worden besteed aan hoe deze frameworks worden geïnitialiseerd en gedeeld om te voorkomen dat meerdere instanties worden geladen en conflicten veroorzaken.
Een wereldwijd SaaS-bedrijf kan een kernplatform hebben dat met één framework is ontwikkeld en vervolgens gespecialiseerde feature-modules uitbrengen die door verschillende regionale teams met andere frameworks zijn ontwikkeld. Module Federation kan de integratie van deze ongelijksoortige onderdelen vergemakkelijken, mits de gedeelde afhankelijkheden zorgvuldig worden beheerd.
5. Eenvoudiger Versiebeheer:
Wanneer een gedeelde afhankelijkheid moet worden bijgewerkt, hoeft alleen de remote die deze exposeert te worden bijgewerkt en opnieuw geïmplementeerd. Alle consumerende applicaties zullen automatisch de nieuwe versie oppikken tijdens hun volgende laadbeurt. Dit vereenvoudigt het proces van het beheren en bijwerken van gedeelde code over het gehele applicatielandschap.
Implementatie van Module Federation: Praktische Voorbeelden en Strategieën
Laten we bekijken hoe we Module Federation in de praktijk kunnen opzetten en benutten. We gebruiken vereenvoudigde Webpack-configuraties om de kernconcepten te illustreren.
Scenario: Een UI Componentenbibliotheek Delen
Stel, we hebben twee applicaties: een 'Product Catalog' (remote) en een 'User Dashboard' (host). Beiden moeten een gedeeld 'Button'-component gebruiken uit een speciale 'Shared UI'-bibliotheek.
1. De 'Shared UI' Bibliotheek (Remote):
Deze applicatie zal zijn 'Button'-component exposen.
webpack.config.js voor 'Shared UI' (Remote):
const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack');
const path = require('path');
module.exports = {
entry: './src/index.js',
output: {
filename: 'remoteEntry.js',
path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
publicPath: 'http://localhost:3001/dist/', // URL waar de remote wordt geserveerd
},
plugins: [
new ModuleFederationPlugin({
name: 'sharedUI',
filename: 'remoteEntry.js',
exposes: {
'./Button': './src/components/Button.js', // Exposeer Button-component
},
shared: {
// Definieer gedeelde afhankelijkheden
react: {
singleton: true, // Zorg ervoor dat slechts één instantie van React wordt geladen
},
'react-dom': {
singleton: true,
},
},
}),
],
// ... andere webpack-configuraties (babel, devServer, etc.)
};
src/components/Button.js:
import React from 'react';
const Button = ({ onClick, children }) => (
);
export default Button;
In deze opstelling exposeert 'Shared UI' zijn Button-component en declareert het react en react-dom als gedeelde afhankelijkheden met singleton: true om ervoor te zorgen dat ze als enkele instanties worden behandeld in alle consumerende applicaties.
2. De 'Product Catalog' Applicatie (Remote):
Deze applicatie moet ook het gedeelde Button-component consumeren en zijn eigen afhankelijkheden delen.
webpack.config.js voor 'Product Catalog' (Remote):
const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack');
const path = require('path');
module.exports = {
entry: './src/index.js',
output: {
filename: 'remoteEntry.js',
path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
publicPath: 'http://localhost:3002/dist/', // URL waar deze remote wordt geserveerd
},
plugins: [
new ModuleFederationPlugin({
name: 'productCatalog',
filename: 'remoteEntry.js',
exposes: {
'./ProductList': './src/components/ProductList.js', // Exposeer ProductList
},
remotes: {
// Definieer een remote waaruit het moet consumeren
sharedUI: 'sharedUI@http://localhost:3001/dist/remoteEntry.js',
},
shared: {
// Gedeelde afhankelijkheden met dezelfde versie en singleton: true
react: {
singleton: true,
},
'react-dom': {
singleton: true,
},
},
}),
],
// ... andere webpack-configuraties
};
De 'Product Catalog' exposeert nu zijn ProductList-component en declareert zijn eigen remotes, specifiek verwijzend naar de 'Shared UI'-applicatie. Het declareert ook dezelfde gedeelde afhankelijkheden.
3. De 'User Dashboard' Applicatie (Host):
Deze applicatie zal de Button-component van 'Shared UI' en de ProductList van 'Product Catalog' consumeren.
webpack.config.js voor 'User Dashboard' (Host):
const { ModuleFederationPlugin } = require('webpack');
const path = require('path');
module.exports = {
entry: './src/index.js',
output: {
filename: 'main.js',
path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
publicPath: 'http://localhost:3000/dist/', // URL waar de bundels van deze app worden geserveerd
},
plugins: [
new ModuleFederationPlugin({
name: 'userDashboard',
remotes: {
// Definieer de remotes die deze host-applicatie nodig heeft
sharedUI: 'sharedUI@http://localhost:3001/dist/remoteEntry.js',
productCatalog: 'productCatalog@http://localhost:3002/dist/remoteEntry.js',
},
shared: {
// Gedeelde afhankelijkheden die moeten overeenkomen met de remotes
react: {
singleton: true,
import: 'react', // Specificeer de modulenaam voor import
},
'react-dom': {
singleton: true,
import: 'react-dom',
},
},
}),
],
// ... andere webpack-configuraties
};
src/index.js voor 'User Dashboard':
import React, { Suspense } from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';
// Importeer dynamisch het gedeelde Button-component
const RemoteButton = React.lazy(() => import('sharedUI/Button'));
// Importeer dynamisch het ProductList-component
const RemoteProductList = React.lazy(() => import('productCatalog/ProductList'));
const App = () => {
const handleClick = () => {
alert('Button clicked from shared UI!');
};
return (
User Dashboard
Loading Button... }>
Click Me
Products
Loading Products...